設計CA6140車床撥叉零件機械加工工藝規(guī)程及典型夾具

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1、 機械制造工藝學課程設計任務書 題目: 設計CA6140車床撥叉零件機械加工工藝規(guī)程及典型夾具 生產(chǎn)綱領： 4000件/年（中、小批量生產(chǎn)） 設計內容： 1、 三份材料 （1） 計算草稿（前期計算說明） （2） 工序、工藝卡片（工序過程卡片、加工工藝卡片） （3） 課程設計說明書（規(guī)范說明） 2、 三張圖紙 （1） 加工零件圖（手工繪制，分析所用） （2） 夾具體零件圖（專用夾具CAD繪制） (三) 零件、夾具體裝配圖（零件、夾具體裝配CAD繪制） 注：本材料只是作為較規(guī)范的課程設計說明書，材料中不包括計算草稿，工序、工藝卡片，加工零件圖，夾具零件圖，零件、

2、夾具裝配圖，需另外附上并作相關說明。 目錄 前言-------------------------------------------------01 一、根據(jù)生產(chǎn)綱領，確定生產(chǎn)類型-----------------------02 二、零件初步分析--------------------------------------02 （一）、零件作用分析-----------------------------------02 （二）、零件工藝分析-----------------------------------02 1.零件材料的選擇----------------------

3、---------------02 2.技術要求-------------------------------------------03 3.零件表面加工方法-----------------------------------03 4.定位基準的選擇-------------------------------------03 （三）、零件毛坯---------------------------------------05 三、工藝規(guī)程設計---------------------------------------07 四、工藝裝備選擇-------------------

4、-------------------08 五、機械加工余量、工序尺寸以及毛坯尺寸---------------09 六、確定切削用量及基本工時---------------------------12 （一）、工序Ⅰ的切削用量及基本工時--------------------12 （二）、工序Ⅱ的切削用量及基本工時---------------------13 （三）、工序Ⅲ的切削用量及基本工時-------------------15 （四）、工序Ⅳ的切削用量及基本工時---------------------17 （五）、工序Ⅴ的切削用量及基本工時-------------

5、-------17 （六）、工序Ⅵ、Ⅶ的切削用量及基本工時-------------------18 （七）、工序Ⅷ的切削用量及基本工時----------------------18 七、專用夾具設計---------------------------------------19 1、問題的提出-------------------------------------- 2、夾具設計有關計算------------------------------- 4、夾具設計及操作的簡要說明----------------------- 八、設計感想------------------

6、-------------------------- 九、參考文獻--------------------------------------------- 前 言 機械制造技術基礎是以機械制造中的工藝問題為研究對象，實踐性較強的一門學科，通過對此學科的課程設計，使我在下述各方面得到了鍛煉： 1.能熟練運用機械制造工藝學課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實習中學到的實踐知識，正確的解決一個零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線的安排、工藝尺寸的確定等問題，保證零件的加工質量。 2.提高結構設計能力。通過設計夾具的訓練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設計出高效、省力、既經(jīng)濟合理又能保證加工質

7、量的夾具的能力。 3.學會使用手冊及圖表資料。 4.培養(yǎng)了一定的創(chuàng)新能力。 通過對CA6140拔叉的工藝及夾具設計，匯總所學專業(yè)知識如一體(如《互換性與測量技術基礎》、《機械設計》、《機械制造基礎》、《機械制造技術基礎》、《現(xiàn)代制造工藝方法》)。讓我們對所學的專業(yè)課得以鞏固、復習及實用，在理論與實踐上有機結合；使我們對各科的作用更加深刻的熟悉與理解，并為以后的實際工作奠定堅實的基礎！ 1、 根據(jù)生產(chǎn)綱領，確定生產(chǎn)類型 設計要求CA6140車床撥叉，年生產(chǎn)綱領為N=4000件/年，即每年生產(chǎn)量為4000件，則可知所設計的工藝規(guī)程應適合于中、小批量生產(chǎn)。 2、 零件初步分析

8、（1） 零件作用分析 題目所要求設計CA6140車床撥叉，它位于車床變速機構中，主要起換檔，使主軸回轉運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ20孔與操縱機構相連，二下方的 Φ54半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時分開。雖然撥叉并不參與傳動機構的運動，但它的制造精度及工藝特性將會影響到傳動機構的精確性。 （2） 零件工藝分析 1．零件材料的選擇 材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差脆性高，不適合磨削，為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求。 2． 技術要

9、求 兩件鑄在一起應無渣，氣孔。帶通孔的圓柱表面與通孔中心線的垂直度誤差為0.05mm，φ55的半圓孔兩端面與通孔中心線的垂直度誤差為0.07mm。 3． 技術要求 兩件鑄在一起應無渣，氣孔。帶通孔的圓柱表面與通孔中心線的垂直度誤差為0.05mm，φ55的半圓孔兩端面與通孔中心線的垂直度誤差為0.07mm。 4． 零件表面加工方法 零件加工的表面有內孔，端面，內圓面，錐銷孔以及內螺紋。 （1） .零件底面———————————————————粗銑； （2） .φ40通孔上端面————————————————粗銑； （3） .φ22內孔————————————鉆、擴

10、、粗鉸、精鉸； （4） .φ55內孔————————————————粗鏜、精鏜； （5） .φ73臺階面———————————————粗車、精車； （6） .φ4錐銷孔——————————————-—————鉆； （7） .M8內螺紋—————————————-———鉆、攻絲； （8） .最終銑斷。 5． 定位基準的選擇 （1） .粗基準的選擇 考慮“粗基準一般使用一次”、“保證重要加工面余量均勻”原則，選擇零件 φ40上端面為粗基準，加工得到底面，也保證了尺寸30mm。 （2） 精基準的選擇 考慮“基準重合”，即設計基準與工序基準的重合，減少基準不重合誤差，以粗基準零件底

11、面進行粗加工，半精加工得到 φ40上端面為精基準。 （3） 零件毛坯 1、毛坯種類： 零件材料為HT200。考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結構又比較簡單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，故選擇砂型機器造型鑄件毛坯。查《機械制造工藝設計簡明手冊》第41頁表2.2-5,選用鑄件尺寸公差等級為CT-8。 2、毛坯的加工 2.1 毛坯余量的確定

12、

13、 （1）總體分析 通過分析零件圖紙（圖1），零件的兩小孔、大孔及上下端面需要機加工

14、才能滿足表面精度要求。其余表面精度要求不高，直接鑄出既能滿足要求。 （2）Φ22的通孔 通孔較小，不易用型芯鑄出?？紤]到這些結構即使鑄造形式鑄出表面精度也不能滿足要求，還會大大降低零件的鑄造工藝性。故采用余塊結構不鑄出孔。 （3）Φ55的大孔 孔大，可直接鑄造出來。然后再粗銑削，精銑達到所需要的要求。 （40側面孔系 側面孔系，孔的直徑都較小，不易用鑄造鑄出，且有螺紋孔，采用后期機加工的方法更容易制作，故選用余塊結構不鑄出。 2.2 分型面的選擇與澆注位置的確定 分型面選擇的合適與否直接影響到鑄造的工藝性能，甚至影響鑄件的制造質量。澆注位置也對鑄件的質量有直接影響，不良的澆注

15、位置還會導致殘次品率升高的問題，因此要合適的選擇分型面以及澆冒口的位置。 觀察零件形狀，可取下端面分型面。經(jīng)分析，若選用上端面為分型面，零件縱向尺寸較大，拔模難度較大，需要較大的拔模斜度。若采用下端面為分型面不僅可以減小拔模方向的尺寸從而降低拔模難度，還能順利鑄撥叉槽。綜上選擇下端面作為分型面。 由于零件通孔不鑄出，零件材料集中在下底面，故應該講冒口位置設在下底面右端彌補材料凝固時收縮帶來的材料不足問題，防止出現(xiàn)縮孔。澆口應設置在零件左端面一側，開挖內澆道使鐵水自然流入型腔，避免對型腔的沖刷。 經(jīng)查資料可知，采用1—1.5度的拔模斜度 材料的收縮率為0.8—1% 2.4 毛坯工藝簡

16、圖 綜上所述，根據(jù)零件尺寸以及個面所需的加工余量畫出零件的毛坯工藝簡圖如下： 3、 工藝規(guī)程設計 通過以上分析，制定工藝路線時應以保證工件的幾何形狀，尺寸精度，位置精度以及表面精度等要求，生產(chǎn)綱領為中、小批量，考慮采用通用機床。 工藝方案如下： 方案一 1. 粗銑φ40孔的兩頭端面，φ73孔的上下端面； 2. 精銑φ40孔的兩頭端面，φ73孔的上下端面； 3. 粗鏜、半精鏜、精鏜φ55孔至圖紙尺寸； 4. 鉆、擴、鉸φ22孔至圖紙尺寸； 5. 鉆M8螺紋底孔，鉆φ8錐銷孔一半，攻M8螺紋； 6. 銑斷，并保證圖樣尺寸； 7. 去毛刺，終檢。 方案二 1. 粗

17、銑φ40孔的兩端面； 2. 鉆、鉸φ22孔至圖紙尺寸； 3. 粗鏜、半精鏜、精鏜φ55孔至圖紙尺寸； 4. 粗車、半精車φ73臺階面； 5. 鉆M8螺紋底孔，鉆φ8錐銷孔一半，攻M8螺紋； 6. 銑斷； 7. 去毛刺，終檢。 比較分析兩個方案： 方案一 先加工完與 φ22孔有垂直度要求的面再加工孔。裝夾次數(shù)較少，但在加工 φ22孔時最多只能保證一個面的垂直度要求。 方案二 先加工 φ22內孔，再以孔的中心線來定位加工完與之有垂直度要求的三個面，這樣體現(xiàn)了基準重合原則。 比較綜合后，加工的最終路線確定為： Ⅰ. 粗銑底面； Ⅱ. 粗銑、半精銑 φ40端面； Ⅲ

18、. 鉆、擴、粗鉸、精鉸 φ22孔至圖紙尺寸； Ⅳ. 粗鏜、半精鏜、精鏜φ55孔至圖紙尺寸； Ⅴ. 粗車、半精車 φ73上臺階面，翻轉，粗車、半精車 φ73下臺階面； Ⅵ. 鉆 φ8錐銷孔的一半，然后與軸作配合鉆通； Ⅶ. 鉆M8螺紋底孔，攻M8內螺紋； Ⅷ. 銑斷，并保證圖紙尺寸； Ⅸ. 去毛刺，檢查零件合理性。 4、 工藝裝備的選擇 工序Ⅰ、Ⅱ—————X61W萬能銑床、通用夾具、端面銑刀； 工序Ⅲ—————Z525立式鉆床，通用夾具，麻花鉆，鉸刀； 工序Ⅳ—————————T68臥式銑鏜床，專用夾具，鏜刀； 工序Ⅴ————C385L六角（轉塔）車床，專用夾具，

19、車刀； 工序Ⅵ、Ⅶ—Z32K萬象搖臂鉆床，專用夾具，麻花鉆，絲錐； 工序Ⅷ———————X61W萬能銑床，通用夾具，鋸片銑刀； 工序Ⅸ——————————————————塞規(guī)，卡尺。 工步、工序 工序余量/mm 工序基本尺寸/mm 公差等級 IT值/mm 極限尺寸/mm 精鉸孔 0.06 22 IT7 0.021 粗鉸孔 0.14 22-0.06=21.94 IT8 0.033 擴孔 1.8 21.94-0.14=21.8 IT10 0.084 鉆孔 — 20 IT12 0.21 5、 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸

20、 1.外圓表面（ Ф40及Ф73外表面） 考慮到此表面為非加工表面其精度為鑄造精度CT8即可，又因為它們是兩個連在一起的工件，最后要將其分開，故對Ф40的中心軸線的尺寸偏差為120+4mm。 2. Ф22mm的通孔： 由于孔的直徑僅為22mm，且其深度為50mm,若在毛坯上鑄出孔來，會因為孔中心的砂芯過長而損壞毛坯，所以對于孔的部分直接鑄造成實體結構，再在后續(xù)的加工中進行鉆孔，鉸孔操作，并保證它與操縱機構的配合精度，必須使其精度介于IT7~IT8之間，參照《機械加工工藝手冊》確定工序尺寸余量為：鉆孔至Ф21.8mm 鉸孔Ф22mm達到圖樣要求。 注：各加工方法對應的公差等級根據(jù)

21、《互換性與技術測量基礎》中標準公差值查取。表中未定值由《機械制造工藝設計簡明手冊》中表2.3-8可知，鉆孔余量為20mm，擴孔余量為1.8mm，粗鉸余量為0.4mm，精鉸余量為0.06mm，最終得到22H7的內孔。 3.中間孔（ Ф55和 Ф73） 在鑄造的毛坯當中，這兩個孔的尺寸為直徑鑄為一體，均為Ф48.5mm，而且Ф55mm和Ф73mm的半孔的高度相差10mm，且分在兩側，不易鑄造成型，也將這兩個鑄造成一體。在上兩步鏜削的基礎上，將上下表面各自相差的5mm車削出來，再鏜削兩個半孔： 粗車：Ф71mm,再半精車至Ф73mm。 Ф55mm工序尺寸及余量： 粗鏜至Ф53mm，半精鏜

22、至Ф54mm，精鏜至Ф55mm即可。 工步、工序 工序余量/mm 工序基本尺寸/mm 公差等級 IT值/mm 極限尺寸/mm 半精鏜孔 1.0 55 IT12 0.30 粗鏜孔 3.0 55-1.0=54.0 IT13 0.46 毛坯孔 4.0 54.0-3.0=51.0 IT14 0.74 注：同上述1的分析，各加工方法的公差等級根據(jù)標準公差值選取，而粗鏜孔的基本尺寸由表2.3-1選取，并修正為：粗鏜為54.0mm，半精鏜為55.0mm，加工余量分別為3.0mm，1.0mm，毛坯孔為，粗鏜孔為，半精鏜孔為，最終得到Ф55H12的孔

23、。 4.螺紋孔及銷孔； 在鑄造毛坯的時候，很難將與軸線垂直的孔鑄造出來，于是將毛坯上的螺紋孔和銷孔鑄造成實體，再在毛皮成型之后，鉆削出基孔，在經(jīng)過適當?shù)你q孔，鉆螺紋成型。鉆Ф8mm螺紋基孔，Ф8mm圓柱銷孔和螺紋孔的攻絲。 6.銑斷連接在一起的毛坯： 完成上述的加工后，將兩個連接在一起的毛坯銑開，鑄造時將Ф73兩個工件鑄造在一起成為一個整圓，每一側有2mm的加工余量，依據(jù)此完成圖樣尺寸的加工。 7.計算尺寸鏈 環(huán) 基本尺寸/mm 上偏差（ES） 下偏差（EI） 增環(huán) 50 +0.31 —0.31 減環(huán) -25 +0.105 —0.

24、105 減環(huán) —X —a —b 封閉環(huán) (20) (—0.07) （—0.21） 由此得極限尺寸，IT=0.97（可換為IT16選定） 綜合可得重要的線性尺寸： 、、。而對于 φ73 臺階面的加工余量，可由加工方法定性確定。 粗車時，加工余量為3mm，半精車時（分兩次）加工余量為2mm，同時得到極限尺寸如下：修正后，取IT=0.46mm，極限尺寸為。 計算如下表： 對于其余的工序余量，工序尺寸到相應的加工工步再進行計算確定。對于毛坯孔，上道工序已經(jīng)加工。依據(jù)此完成圖紙尺寸加工。 工序名 雙邊余量 基本尺寸 公差等級 公差值 極限尺寸 半精車（2）

25、 3.0 73.0 IT13 0.46 半精車（1） 3.0 70.0 IT13 0.46 粗車（2) 6.0 67.0 IT14 0.74 粗車（1） 6.0 61.0 IT14 0.74 毛坯（*） 18.0 55.0 IT12 0.30 6、 切削用量及基本工時 （一）工序Ⅰ切削用量及基本工時 1.加工條件 （1）工件材料：HT200，0.16GPa， 190~220HBS，鑄造。 （2）加工要求：粗銑底面。 （3）機床：X61W臥萬能式銑床。 （4）刀具：W18Cr4V硬質合金鋼端銑刀

26、,牌號YG6。銑削寬度ae<=60,深度ap<=4,齒數(shù)z=10,根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》（后簡稱《簡明手冊》）取刀具直徑do=100mm。選擇刀具前角γo＝＋5后角αo＝8，副后角αo’=8，刀齒斜角λs=－10,主刃Kr=60,過渡刃Krε=30,副刃Kr’=5過渡刃寬bε=1mm。 1.切削用量 （1）銑削深度 因為切削量較大，故可以選擇=3.0mm，一次走刀即可完成所需長度。 （2）計算切削速度 按《簡明手冊》， 算得 Vc＝86mm/s，n=275r/min,=432mm/s 據(jù)X61W萬能臥式銑床參數(shù)，選擇=475r/min，=475mm/s,則實際切削速度V =

27、475/(300*10)=0.16mm/z。 （3）校驗機床功率 查《簡明手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。 最終確定=3.0mm，=255r/min,Vfc=390mm/s，=80.0m/min，=0.15mm/z。 （4）計算基本工時 ＝=196/390=0.5min。 （二）工序Ⅱ切削用量及基本工時 1. 加工條件 （1）工件材料：HT200，0.16GPa ，190~240HBS，鑄造。 （2）加工要求：粗銑、半精銑Φ40上端面。 （3）機床：X6140臥式銑床。 （4）刀具：W18Cr4V硬質合金鋼端銑刀,牌號YG6。銑削寬

28、度ae<=60,深度ap<=4,齒數(shù)z=10,故據(jù)《簡明手冊》取刀具直徑do=80mm。選擇刀具前角γo＝＋5后角αo＝8，副后角αo’=8，刀齒斜角λs=－10,主刃Kr=60,過渡刃Krε=30,副刃Kr’=5過渡刃寬bε=1mm。 2.1粗銑時的切削用量及基本工時 1） 銑削深度 因為切削量較大，可以選擇=3.0mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）每齒進給量 機床功率為=4.5x0.75=3.375kw。查《簡明手冊》f=0.14~0.24mm/z。由于是對稱銑，選較小量f=0.13 mm/z。 3） 查后刀面最大磨損及壽命 查《簡明手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~

29、1.5mm。 查《簡明手冊》表3.8，壽命T=180min 4） 計算切削速度 按《簡明手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s 據(jù)XA6132銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。 5)校驗機床功率 查《簡明手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。 最終確定 =3.0mm，=255r/min,Vfc=390mm/s，=64m/mi

30、n，=0.20mm/z。 6）計算基本工時 ＝2x(29+40)/980=0.14min。 2.2半精銑時的切削用量及基本工時 1） 銑削深度 因為切削量較大，可以選擇=1.0mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）每齒進給量 機床功率為=4.5x0.75=3.375kw。查《簡明手冊》f=0.14-0.24mm/z。由于是對稱銑，選較小量f=0.13 mm/z。 3） 查后刀面最大磨損及壽命 查《簡明手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。 查《簡明手冊》表3.8，壽命T=180min 4） 計算切削速度 按《簡明手冊》，查得 Vc＝6mm/s，n=439r/m

31、in,Vf=490mm/s 據(jù)X61W銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,進給量=V fc/ncz=475/(300*10)=0.65mm/z。 5)校驗機床功率 查《簡明手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。 最終確定 ap =1.0mm，nc=380r/min,Vfc=980mm/s，Vc=95m/min，f z=0.065mm/z。 6）基本工時 T=2x（120/980）=0.25 （三）工序Ⅲ切削用量及基本工時 1. 選擇鉆

32、頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=20mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝12，二重刃長度bε=2.5mm,橫刀長b=1.5mm,寬l=3mm,棱帶長度 2.選擇切削用量 （1）決定進給量 查《切》 所以， ，按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇，最終決定選擇機床已有的進給量 經(jīng)校驗 校驗成功。 （2）鉆頭磨鈍標準及壽命　 后刀面最大磨損限度（查《簡明手冊》）為0.5～０.８mm，壽命． （3）切削速度 查《切》 修正系數(shù) 故。 查《簡明手冊》機床實際轉速為 故實際的切削速度

33、 3.計算工時 由于所有工步所用工時很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時間。 擴鉸和精鉸的切削用量如下： 擴孔： 基本工時： 粗鉸： 基本工時： 精鉸： 基本工時： （四）工序Ⅳ切削用量及基本工時 以φ40外圓為基準，粗鏜、半精鏜Φ51孔至φ55。 1. 選擇刀具 選擇YG6硬質合金刀具，刀具具體參數(shù)由機床選取。 2.選擇切削用量及基本工時 （1）決定切削用量 查《簡明手冊》 知道

34、，粗鏜時：，f=0.19mm，n=400r/min，； 半精鏜時：，f=0.37mm，n=630r/min， （2） 基本工時 粗鏜時： 半精鏜時： （五）工序Ⅴ切削用量及基本工時 1. 加工條件 此工序需加工出 φ73上、下臺階面，需粗車，半精車完成。 2.選擇刀具 選取90度偏頭端面硬質合金車刀，刀具壽命為T=60min。 3. 確定切削用量 粗車時：，，f=0.76mm/r，n=233r/min； 半精車時：，，f=0.42mm/r，n=434r/min。 4.基本工時 基本工時為T=0.692min （六）工序Ⅵ、Ⅶ切削用

35、量及基本工時 3.確定切削用量 鉆φ4 錐銷孔：，，f=0.20mm/r，n=900r/min； 鉆M8螺紋底孔：，，f=0.30mm/r，n=630r/min； 攻M8螺紋底孔：，，f=1.25mm/r，n=315r/min。 4.基本工時 鉆φ4 錐銷孔：； 鉆M8螺紋底孔：； 攻M8螺紋底孔：。 （七）工序Ⅷ切削用量及基本工時 此工序要求直接銑斷即可，選擇d=50mm，D=13mm，L=41mm，Z=24的中齒圓鋸片銑刀，刀具壽命為T=60min。 最終確定的切削用量及基本工時： ，，

36、f=0.101mm/r，n=210r/min； 七、專用夾具設計 為提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質量，降低勞動強度，需設計專用夾具，并設計可完成撥叉工作面加工工序的夾具結構設計。 （一） 問題提出 本夾具是用來完成撥叉工作面的車削加工，即完成Ф73mm的側面加工、Ф55mm的圓端面加工，以及Ф55mm的內圓面鏜削加工。對于端面，為兩端的加工，表面的粗糙度值為Ra=3.2，車削深度為每端5mm，由于車削量較大，可在多次裝夾中通過多次性車削完成。考慮保證圖樣的垂直度要求及表面粗糙度要求，增強裝夾的可靠性及降低勞動強度。 （二）夾具設計 1.定位基準的選擇 由于在鑄造時采用一模兩腔的方

37、法鑄造，在加工至此工序時，兩個工件仍舊是連接在一起的，且其上下端面的加工和Ф22mm的孔的加工已經(jīng)完成，具有良好的尺寸精度和位置精度，采用一面兩孔的定位方式。 由圖紙加工要求，可以得出加工該零件的 φ73孔臺階， φ55孔時應該需要限定的自由度有、，、，（由 φ73臺階面、 φ55要求限定）；此外，垂直度的要求也限定了、。 又有 φ73臺階面的深度限定了，克服鏜削時的切削力，則需要限定。所以，由以上分析，可得出定位方案為一個平面、長圓柱定位銷、菱形銷。這樣的定位方案具有良好的尺寸精度和位置精度。 2. 夾具設計計算 車削力的計算： 公式： 第一次車削： ，，，，，，。 則 注

38、：以上數(shù)據(jù)可由《切削用量簡明手冊》表1.29、表1.29-1、表1.28查取。 第二次車削時： ，，，，，，， 由于，，則以為準。 鏜削時： 第一刀，，，，； 第二刀，，，。 由于粗車時，背吃刀量是最大的，則最大切削力為1934N。 徑向切削力： 粗鏜時，，，，， 注：以上數(shù)據(jù)由相關手冊查取。 差得， 半精鏜時，， 經(jīng)以上計算，粗車時的徑向切削力最大，為579.78N。 計算切削力時，必須將安全系數(shù)考慮在內： 安全系數(shù) 其中，為基本安全系數(shù)，取1.5；為加工性質系數(shù)，取1.1,；為刀具鈍化系數(shù)，取1.1；為繼續(xù)切削系數(shù)，為1.1。 則，則夾緊力應大于386

39、1.23N。 由于該夾具采用的是4個螺栓進行夾緊，由《機械設計》表5.5可差得鑄鐵零件干燥的加工表面摩擦系數(shù)f取0.1。所以，螺栓的預緊力為，由于夾具選用4個螺栓，每兩個一組，則需計算： ； 由公式，則 最終算得，，因此，應取M16的螺栓； 而對于定位孔，則根據(jù)孔徑取M22的螺栓。 3. 夾具簡要說明 該夾具在T68鏜床、C385L六角車床上使用，在機械加工工序的Ⅳ、Ⅴ中使用。夾具使用花鍵與螺釘直接與車床主軸連接，這樣保證了主軸回轉中心線與工件在夾具上的定位面的位置度要求。夾具使用的是一個長圓柱銷、削邊銷以及小圓臺定位工件；在使用螺栓手動夾緊工件。夾具結構與操作相對簡單，比較符合

40、中、小批量生產(chǎn)要求。 4.夾具圖、夾具、工件裝配圖詳見附頁。 八、設計感想 經(jīng)過三周的努力，我們小組共9人在林勇傳老師耐心而認真的指導下，圓滿地完成了本次的現(xiàn)代機械制造工藝課程設計。小組各成員討論了幾種工藝路線方案并選擇最優(yōu)方案后，進行明確的小組分工。其次，在有些地方，我們爭吵辯論的很激烈，從而發(fā)現(xiàn)問題解決問題。 本次課程設計主要經(jīng)歷了兩個大塊：第一大塊是選擇零件加工的工藝路線和各工序的加工方法；第二大塊是專用夾具設計。第一大塊我們運用了基準選擇、切削用量選擇計算、機床選用、時間定額計算等方面的知識；第二大塊的夾具設計階段運用了工件定位、夾緊機構及零件結構設計等方面的知識。

41、通過這次課程設計，我們得到了很大的啟發(fā)和收獲。首先我們基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設計的方法和步驟等。學會了查《切削手冊》、《夾具設計手冊》等相關手冊、選擇使用工藝裝備等等，提高了計算能力，繪圖能力，熟悉了規(guī)范和標準，同時各科相關的課程都有了全面的復習，獨立思考的能力也有了提高。其次我們學會了分工合作，為以后自己在工作崗位上更好地與同事們團結協(xié)作、出色完成任務提供了一次很好的學習機會和寶貴經(jīng)驗。 由于我們的設計能力有限，在設計過程中難免出現(xiàn)錯誤，懇請老師們多多指教,我們將萬分感謝你們的批評與指正。 九、參考文獻 1.段明揚主編 廣西師范大學出版社出版《現(xiàn)代制造工藝設計方法》 2.柯建宏主編 華中科技大學出版社出版《機械制造技術基礎課程設計》 3.胡鳳蘭主編 高等教育出版社出版《互換性與技術測量》 4.王凡主編 機械工業(yè)出版社《機械制造工藝設計手冊》 5.艾興、肖詩綱主編 機械工業(yè)出版社《切削用量簡明手冊》 33